KR102098116B1 - 페달 조작 기구 - Google Patents

Abstract

차체에 고정설치되고, 후단부에 힌지축이 구비된 페달 멤버; 상단부가 상기 페달 멤버의 힌지축에 회전가능하도록 설치되고, 상단부에는 전방으로 탄성적인 변형이 가능한 제1탄성체가 구비된 페달암; 및 상기 페달 멤버에서 페달암의 상부에 인접하게 설치되고, 상기 제1탄성체에 연결되며, 탄성적으로 변화되도록 구성되어 페달암 상단부에서 힌지축을 중심으로 하측을 탄성적으로 밀어주되 페달암의 회전시 제1탄성체와 함께 회전되어 압축된 후 페달암의 상단부에서 힌지축을 중심으로 상측을 밀어주는 제2탄성체;를 포함하는 페달 조작 기구가 소개된다.

Description

페달 조작 기구 {PEDAL OPERATING APPARATUS OF VEHICLE}

본 발명은 페달의 답력을 저감시키는 페달 조작 기구에 관한 것이다.

일반적으로 클러치는 플라이휠과 변속기의 입력축 사이에 설치되어 변속기로 전달되는 기관의 동력을 단속하는 역할을 한다. 즉, 최초 차체를 기동시킬 때 또는 변속기의 기어를 변속할 때에는 기관의 동력과 연결을 끊고, 기관의 동력에 의해 차체를 움직이고자 할 때에는 기관의 동력과 서서히 연결시키는 역할을 한다.

특히, 수동변속기일 경우 변속레버를 조작하여 기어변속시 기관의 동력이 변속기 내로 전달되는 것을 차단해야되기 때문에, 클러치 페달을 밟아서 엔진의 동력을 단속하도록 되어 있다.

운전자가 클러치 페달을 밟아서 기관 동력과 변속기 사이의 동력 전달을 끊고, 변속레버를 조작하여 변속시킨 후, 발을 떼면 클러치 페달은 마스터 실린더에 의한 유압에 의해 다시 원위치로 리턴하게 된다.

이에 따라, 클러치 페달을 답입시 클러치 페달이 복귀되는 힘보다 더 강한 힘으로 클러치 페달을 밟아야 하기 때문에 변속을 자주하게 되는 주행상황에서 장시간 운전을 하게 되면, 클러치를 밟는 운전자의 다리에 무리가 갈 수 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1998-0046623 A (1998.09.15)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 페달 조작시 답력을 저감하여 운전자의 페달 조작에 대한 피로를 저감할 수 있는 페달 조작 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 페달 조작 기구는 차체에 고정설치되고, 후단부에 힌지축이 구비된 페달 멤버; 상단부가 상기 페달 멤버의 힌지축에 회전가능하도록 설치되고, 상단부에는 전방으로 탄성적인 변형이 가능한 제1탄성체가 구비된 페달암; 및 상기 페달 멤버에서 페달암의 상부에 인접하게 설치되고, 상기 제1탄성체에 연결되며, 탄성적으로 변화되도록 구성되어 페달암 상단부에서 힌지축을 중심으로 하측을 탄성적으로 밀어주되 페달암의 회전시 제1탄성체와 함께 회전되어 압축된 후 페달암의 상단부에서 힌지축을 중심으로 상측을 밀어주는 제2탄성체;를 포함한다.

상기 제1탄성체는 페달암에서 힌지축의 하측에 고정 설치되며, 전방으로 연장된 판스프링이고, 상기 제2탄성체는 페달 멤버에서 페달암의 전방으로 힌지축보다 상측에 설치되며, 물결 모양의 S형상으로 이루어진 판스프링인 것을 특징으로 한다.

상기 제1탄성체는 후단이 페달암의 상단부에 고정되고 전단이 전방을 향해 연장되며, 상기 제2탄성체는 전단이 페달 멤버에 고정되고 후단이 후방을 향해 연장되어 제1탄성체의 전단과 연결된 것을 특징으로 한다.

상기 제1탄성체의 전단에는 하방으로 절곡되어 후크 형상을 이루는 제1연결부가 형성되고, 제2탄성부재의 후단에는 제1연결부를 감싸도록 굴곡된 형상을 이루는 제2연결부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제2탄성체는 페달 멤버에 고정되며 하방으로 연장된 제1연장단과 제1연장단에서 상방으로 굴곡되어 연장된 제2연장단과 제2연장단에서 하방으로 연장된 제3연장단으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1연장단, 제2연장단, 제3연장단은 점차 길이가 증가되도록 형성되어 제1연장단의 길이가 가장 짧고 제3연장단의 길이가 가장 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1연장단이 페달 멤버에 고정된 지점과 제2연장단과 제3연장단이 연결된 지점의 간격은 제1연장단과 제2연장단이 연결되는 지점과 제3연장단의 끝단과의 간격보다 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1탄성체의 탄성계수는 제2탄성체의 탄성계수보다 낮게 설정된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 페달 조작 기구 페달 조작시 답력을 저감하여 운전자의 페달 조작에 대한 피로를 저감한다. 이렇게, 페달 답력을 저감함으로써 운전자의 장시간 운전에 대한 피로감이 덜하며, 구조를 단순화함에 따라 제조 원가가 절감된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 조작 기구를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 페달 조작 기구를 나타낸 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 페달 조작 기구를 나타낸 조립도.
도 4는 도 1에 도시된 페달 조작 기구의 제1탄성체 및 제2탄성체를 나타낸 도면.
도 5 내지 7은 도 1에 도시된 페달 조작 기구의 작동 상태를 나타낸 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 페달 조작 기구에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 페달 조작 기구를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 페달 조작 기구를 나타낸 측면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 페달 조작 기구를 나타낸 조립도이고, 도 4는 도 1에 도시된 페달 조작 기구의 제1탄성체 및 제2탄성체를 나타낸 도면이다.

하기 본 발명에 대해서 설명시, 페달이 답입되어 회전되는 방향은 전방으로 하고, 페달이 복귀되는 방향은 후방으로 하였다.

본 발명의 페달 조작 기구는 차체에 고정설치되고, 후단부에 힌지축(120)이 구비된 페달 멤버(100); 상단부가 상기 페달 멤버(100)의 힌지축(120)에 회전가능하도록 설치되고, 상단부에는 전방으로 탄성적인 변형이 가능한 제1탄성체(300)가 구비된 페달암(200); 및 상기 페달 멤버(100)에서 페달암(200)의 상부에 인접하게 설치되고, 상기 제1탄성체(300)에 연결되며, 탄성적으로 변화되도록 구성되어 페달암(200) 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 하측을 탄성적으로 밀어주되 페달암(200)의 회전시 제1탄성체(300)와 함께 회전되어 압축된 후 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 상측을 밀어주는 제2탄성체(400);를 포함한다.

즉, 본 발명은 페달 멤버(100)에 페달암(200)의 상단부가 힌지축(120)을 통해 회전가능하도록 설치되고, 페달암(200)에는 제1탄성체(300)가 구비되며, 페달멤버에는 제2탄성체(400)가 제1탄성체(300)에 접촉되도록 설치된다.

특히, 본 발명에서는 제2탄성체(400)가 후방을 향해 탄성적으로 인장되어 페달암(200)의 상단부에 설치된 제1탄성체(300)를 밀어주도록 구성되는데, 페달암(200)이 회전되지 않는 초기 상태에서는 제2탄성체(400)의 탄성력을 전달받은 제1탄성체(300)가 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 하측을 밀어줌으로써 페달암(200)이 후방으로 회전되도록 하는 복귀력이 작용된다.

이러한 상태에서, 페달암(200)이 답입되어 회전되면 페달암(200)이 회전됨에 따라 제1탄성체(300)가 회전되고, 이에 연결된 제2탄성체(400)도 상방으로 회전되면서 압축되어 변형된다. 이로 인해, 제2탄성체(400)의 탄성적인 인장 방향이 제1탄성체(300)를 통해 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 상측에 위치됨으로써 페달암(200)이 전방으로 회전되도록 하는 작동력이 작용되는 것이다.

이처럼, 페달의 초기위치에서는 제2탄성체(400)가 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 하측을 밀어줌으로써 페달이 회전되지 않도록 하거나 복귀력을 제공하며, 페달이 답입됨에 따른 페달암(200)의 회전시 제1탄성체(300)가 상방으로 회전됨에 따라 제2탄성체(400)도 변형되어 제2탄성체(400)의 인장 방향이 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 상측을 밀어줌으로써 페달 패드가 위치된 하단부가 그 반대방향으로 회전되는 작동력이 부가되는 것이다.

본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1탄성체(300)는 페달암(200)에서 힌지축(120)의 하측에 고정 설치되며, 전방으로 연장된 판스프링이고, 상기 제2탄성체(400)는 페달 멤버(100)에서 페달암(200)의 전방으로 힌지축(120)보다 상측에 설치되며, 물결 모양의 S형상으로 이루어진 판스프링일 수 있다.

상기 제1탄성체(300)는 후단이 페달암(200)의 상단부에 고정되고 전단이 전방을 향해 연장되며, 상기 제2탄성체(400)는 전단이 페달 멤버(100)에 고정되고 후단이 후방을 향해 연장되어 제1탄성체(300)의 전단과 연결될 수 있다.

즉, 제1탄성체(300)는 페달암(200)의 힌지축(120)의 하측에 고정 설치된 판스프링으로서, 전방으로 일정 길이 연장도록 형성되며 페달암(200)과 함께 회전되도록 구성되고, 제2탄성체(400)는 페달 멤버(100)에서 페달암(200)의 전방에 고정 설치되며, 물결 모양의 S형상으로 이루어진 판스프링으로서, 후방을 향해 탄성력이 작용되도록 구성는 것이다.

특히, 제1탄성체(300)의 경우 후단이 페달암(200)에서 힌지축(120)의 하측에 고정되고 전단이 전방을 향해 연장되며, 제2탄성체(400)의 경우 전단이 페달암(200)의 전방으로 힌지축(120)보다 상측에 고정되고 후단이 물결형상으로 이루면서 후방으로 연장되어 제2탄성체(400)의 전단에 연결됨으로써 페달이 회전되지 않는 초기 상태에서는 제2탄성체(400)의 인장 방향이 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 하측을 향하도록 할 수 있다. 이러한 상태에서 페달에 회전되는 경우 제1탄성체(300)가 페달암(200)과 함께 회전됨에 따라 젠1탄성체의 전단과 연결된 제2탄성체(400)의 후단이 상방으로 이동되어 변형됨으로써 제2탄성체(400)의 인장 방향이 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 상측을 향하도록 한다.

한편, 상기 제1탄성체(300)의 전단에는 하방으로 절곡되어 후크 형상을 이루는 제1연결부(320)가 형성되고, 제2탄성부재(400)의 후단에는 제1연결부(320)를 감싸도록 굴곡된 형상을 이루는 제2연결부(420)가 형성될 수 있다.

즉, 도 2 및 4에 도시된 바와 같이, 제1탄성체(300)의 전단에 굴곡되도록 형성되어 후크 형상을 이루는 제1연결부(320)가 제2탄성체(400)의 후단에 굴곡되도록 형성된 제2연결부(420)에 연결됨으로써 상호 힌지처럼 회동될 수 있는 것이다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 제1탄성체(300)의 제1연결부(320)가 제2탄성체(400)의 만입된 홈 형상의 제2연결부(420)에 감싸지도록 구성됨에 따라 페달암(200)의 회전시 제1탄성체(300)의 제1연결부(320)가 제2탄성체(400)의 제2연결부(420)에서 미끄러져 회전될 수 있으며, 제2탄성체(400)의 후단이 제1탄성체(300)에 의해 상방향으로 끌려 이동될 수 있다.

또한, 페달암(200)이 일정량 이상 회전되면, 제1탄성체(300)도 페달암(200)과 함께 회전되는데, 제1탄성체(300)의 제1연결부(320)가 후크 형상으로 이루어짐으로써 제2탄성체(400)의 제2연결부(420)에 걸리어 맞물림에 따라 제1탄성체(300)와 제2탄성체(400)가 이탈되지 않도록 한다.

한편, 상기 제2탄성체(400)는 페달 멤버(100)에 고정되며 하방으로 연장된 제1연장단(440)과, 제1연장단(440)에서 상방으로 굴곡되어 연장된 제2연장단(460)과, 제2연장단(460)에서 하방으로 연장된 제3연장단(480)으로 형성될 수 있다.

도 4에서 볼 수 있듯이, 제2탄성체(400)는 제1연장단(440), 제2연장단(460), 제3연장단(480)으로 굴곡되어 연장된 S형상으로 이루어진 판스프링으로 구성하며, 각 연장단의 굴곡진 부분으로 압축 또는 이완됨에 따라 제1탄성체(300)를 통해 페달암(200)에 작동력을 제공한다.

여기서, 상기 제1연장단(440), 제2연장단(460), 제3연장단(480)은 점차 길이가 증가되도록 형성되어 제1연장단(440)의 길이가 가장 짧고 제3연장단(480)의 길이가 가장 길게 형성될 수 있다.

이로 인해, 제2탄성체(400)는 페달암(200)이 회전됨에 따라 제1탄성체(300)에 의해 전방으로 밀리어 변형시 길이가 가장 긴 제3연장단(480)이 먼저 변형되고, 그 이후 제2연장단(460)과 제1연장단(440)이 순차적으로 변형됨으로써 제2탄성체(400)의 원활한 변형이 유도될 수 있다.

또한, 상기 제1연장단(440)이 페달 멤버(100)에 고정된 지점(A)과 제2연장단(460)과 제3연장단(480)이 연결된 지점(B)의 간격(L1)은 제1연장단(440)과 제2연장단(460)이 연결되는 지점(C)과 제3연장단(480)의 끝단(D)과의 간격(L2)보다 길게 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1연장단(440)이 페달 멤버(100)에 고정된 지점(A)과 제2연장단(460)과 제3연장단(480)이 연결된 지점(B)의 간격(L1)보다 상대적으로 좁은 간격으로 이루어진 제1연장단(440)과 제2연장단(460)이 연결되는 지점(C)과 제3연장단(480)의 끝단(D) 간의 간격(L2)이 먼저 변형되도록 할 수 있다.

이렇게, S형상으로 이루어진 제2탄성체(400)는 후방에 위치된 제3연장단(480)부터 제2연장단(460)과 제1연장단(440)이 역순으로 변형되도록 함으로써 제2탄성체(400)의 원활한 변형을 유도하며, 페달암(200)이 회전됨에 따른 초기 변형이 후단에서 먼저 발생됨에 따라 제2탄성체(400)의 초기 탄성력은 낮추고, 페달암(200)이 회전이 커짐에 따라 탄성력이 커지도록 할 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 제1탄성체(300)의 탄성계수는 제2탄성체(400)의 탄성계수보다 낮게 설정될 수 있다. 이처럼, 제1탄성체(300)의 탄성계수가 제2탄성체(400)보다 낮게 설정하여 제2탄성체(400)가 제1탄성체(300)보다 변형이 더욱 쉽게 발생됨으로써 페달암(200)의 회전이 시작되면 제1탄성체(300)에 의해 제2탄성체(400)가 먼저 변형되며, 페달암(200)의 회전이 일정량 회전되면, 제2탄성체(400)의 압축량이 커짐에 따라 제1탄성체(300)도 변형이 수행된다. 이 경우 제2탄성체(400)의 인장 방향이 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 하측을 향해 작용됨에 따라 페달암(200)이 후방으로 회전되도록 한다.

이어서, 페달암(200)이 일정량 이상 회전되면, 제1탄성체(300)와 제2탄성체(400)이 최대로 가압된 후 복귀되고, 제1탄성체(300)가 상방으로 회전됨에 따라 제2탄성체(400)도 상방으로 변형됨으로써 제1탄성체(300)와 제2탄성체(400)의 탄성력이 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 상측을 향해 작용된다. 이로 인해, 페달암(200)이 전방으로 회전되도록 하는 힘이 가해져 페달암(200)의 답력을 크게 저감할 수 있는 것이다.

상술한 본 발명에 대해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 페달암(200)이 회전되지 않는 초기 상태에서는 제2탄성체(400)의 탄성력을 전달받은 제1탄성체(300)가 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 하측을 밀어줌으로써 페달암(200)이 후방으로 회전되도록 하는 복귀력이 작용된다. 즉, 제2탄성체(400)가 페달 멤버(100)에 설치된 지점과 힌지축(120)을 가로지르는 선상에서 제2탄성체(400)의 인장 방향이 그 하측을 향함으로써 페달암(200)이 후방으로 회전되는 복귀력이 작용되는 것이다.

이러한 상태에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 페달이 답입되어 페달암(200)이 회전됨에 따라 제1탄성체(300)가 회전되고, 이에 연결된 제2탄성체(400)도 상방으로 회전되면서 변형된다. 이때, 제1탄성체(300)에 의해 제2탄성체(400)가 먼저 변형되며, 페달암(200)의 회전이 일정량에 도달하면, 제2탄성체(400)의 압축량이 커짐에 따라 제1탄성체(300)도 변형이 수행된다. 이 경우 제1탄성체(300)와 제2탄성체(400)의 인장 방향이 제2탄성체(400)가 페달 멤버(100)에 설치된 지점과 힌지축(120)을 가로지르는 선상에 위치된 상태로, 제1탄성체(300)와 제2탄성체(400)가 최대로 압축된 상태를 이룬다.

이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 페달암(200)이 일정량 이상 회전되면 제1탄성체(300)와 제2탄성체(400)의 인장 방향이 제2탄성체(400)가 페달 멤버(100)에 설치된 지점과 힌지축(120)을 가로지르는 선상의 상측을 향함으로써 페달암(200)이 전방으로 회전되도록 하는 작동력이 작용된다.

이로 인해, 페달암(200)에는 제1탄성체(300)와 제2탄성체(400)이 압축된 후 이완됨에 따른 탄성력이 부가되어 작용됨에 따라 페달암(200)의 답력이 저감되어 운전자의 페달 조작에 대한 피로가 저감된다.

이렇게, 페달 답력을 저감함으로써 운전자가 장시간 운전에 대한 피로감이 덜하다. 아울러, 페달 답력을 조절하기 위한 구조가 단순화함에 따라 제조 원가가 절감된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100:페달 멤버 120:힌지축
200:페달암 300:제1탄성체
320:제1연결부 400:제2탄성체
420:제2연결부 420:제2연결부
440:제1연장단 460:제2연장단
480:제3연장단

Claims (8)

1. 차체에 고정설치되고, 후단부에 힌지축(120)이 구비된 페달 멤버(100);
   상단부가 상기 페달 멤버(100)의 힌지축(120)에 회전가능하도록 설치되고, 상단부에는 힌지축(120)의 하측에 고정 설치되며 전방으로 연장되는 판스프링으로 이루어진 제1탄성체(300)가 구비된 페달암(200); 및
   상기 페달 멤버(100)에서 페달암(200)의 상부에 전방으로 힌지축(120)보다 상측에 설치되고, 페달 멤버(100)에 고정되며 하방으로 연장된 제1연장단(440)과 제1연장단(440)에서 상방으로 굴곡되어 연장된 제2연장단(460)과 제2연장단(460)에서 하방으로 연장된 제3연장단(480)으로 구성되어, 페달암(200) 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 하측을 탄성적으로 밀어주되 페달암(200)의 회전시 제1탄성체(300)와 함께 회전되어 압축된 후 페달암(200)의 상단부에서 힌지축(120)을 중심으로 상측을 밀어주는 제2탄성체(400);를 포함하는 페달 조작 기구.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1탄성체(300)는 후단이 페달암(200)의 상단부에 고정되고 전단이 전방을 향해 연장되며, 상기 제2탄성체(400)는 전단이 페달 멤버(100)에 고정되고 후단이 후방을 향해 연장되어 제1탄성체(300)의 전단과 연결된 것을 특징으로 하는 페달 조작 기구.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1탄성체(300)의 전단에는 하방으로 절곡되어 후크 형상을 이루는 제1연결부(320)가 형성되고, 제2탄성부재의 후단에는 제1연결부(320)를 감싸도록 굴곡된 형상을 이루는 제2연결부(420)가 형성된 것을 특징으로 하는 페달 조작 기구.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1연장단(440), 제2연장단(460), 제3연장단(480)은 점차 길이가 증가되도록 형성되어 제1연장단(440)의 길이가 가장 짧고 제3연장단(480)의 길이가 가장 길게 형성된 것을 특징으로 하는 페달 조작 기구.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1연장단(440)이 페달 멤버(100)에 고정된 지점과 제2연장단(460)과 제3연장단(480)이 연결된 지점의 간격은 제1연장단(440)과 제2연장단(460)이 연결되는 지점과 제3연장단(480)의 끝단과의 간격보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 페달 조작 기구.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1탄성체(300)의 탄성계수는 제2탄성체(400)의 탄성계수보다 낮게 설정된 것을 특징으로 하는 페달 조작 기구.

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